Como alcançar o desenvolvimento industrial sustentável e reduzir a poluição das embalagens no meio ambiente? O estabelecimento de um sistema de reciclagem de lancheiras plásticas enfrenta um enorme desafio, e os biomateriais biodegradáveis tornaram-se um foco de preocupação do mercado.
O PLA (ácido polilático) é um material de proteção ambiental totalmente biodegradável, feito de recursos vegetais renováveis, extraído de amido, fermentado por microrganismos para produzir ácido láctico e depois sintetizado em propilenoglicol e finalmente polimerizado para obter resina PLA, que é verde, completamente degradável e possui altas características de segurança em contato com alimentos. Atualmente está se expandindo nas áreas de embalagens de alimentos, têxteis e vestuário, produtos de higiene, proteção ambiental agrícola e florestal, impressão 3D, tratamento médico e fabricação de automóveis.
Comparado com outros bioplásticos degradáveis comuns, como PBAT, PHA, PCL e PBS, o PLA é o primeiro a entrar no campo de embalagens de alimentos (talheres descartáveis e embalagens de alimentos com vida útil curta) e formar a cadeia da indústria básica, que também é o campo mais amplamente utilizado para o PLA nos próximos tempos. O PLA tem vantagens na base de pesquisa, capacidade da cadeia industrial, aplicação no mercado, desempenho principal, custo de produção e processo de processamento. Após moldagem por injeção e termoformação, pode ser transformado em talheres, copos dentais, colheres de sopa, pauzinhos, pratos, lancheiras descartáveis, embalagens de alimentos, canudos extrusados, etc.
Espuma PLA modificada
A espuma PLA é um importante material de moldagem para PLA. Embora ambos sejam biodegradáveis, em comparação com os polímeros à base de petróleo, o PLA é menos estável termicamente e mais frágil. Para fazer espuma de PLA, a melhor maneira é usar outros monômeros para copolimerização e formação de espuma na produção de PLA, o que pode manter ao máximo as características próprias do PLA e também melhorar a resistência ao impacto e a tenacidade da espuma de PLA.
No processo de formação de espuma por extrusão, as espumas PLA apresentam baixa cristalinidade e baixa resistência ao calor. É necessário aumentar a resistência do fundido, e expansão, ramificação e reticulação da cadeia podem ser usadas. A formação de espuma em autoclave facilita a cristalização do PLA. Durante o processo de formação de espuma, o CO2 de alta pressão tem um forte efeito plastificante, que pode aumentar significativamente a taxa de cristalização do PLA e, em seguida, aumentar sua cristalinidade.
A taxa de formação de espuma do PLA modificado pode atingir até 25-30 vezes, e o peso do PLA pode ser reduzido em 20-60% em comparação com o mesmo tamanho dos produtos blister comuns de PLA. A resistência à temperatura pode atingir até 130 ℃. -20°C refrigerado com excelente resistência à compressão. Pode-se dizer que o aquecimento por microondas ou a refrigeração fresca podem ser facilmente gerenciados. E em comparação com produtos de celulose, o material de espuma PLA modificado é à prova d'água, resistente a óleo, tem melhor isolamento térmico e não possui resíduos de metais pesados.
Os produtos de talheres de espuma PLA modificados foram inicialmente usados em embalagens de alimentos, como caixas de embalagem de frutas, pratos de salada, pratos de frutas, bandejas de ovos, tampas de copos, lancheiras e forros de embalagens de almofadas.
Nesta fase, devido ao custo e a algumas limitações de desempenho, o PLA e seus materiais espumantes não têm sido totalmente utilizados na indústria de embalagens em grande escala, principalmente na área de sacos plásticos descartáveis, talheres, materiais de amortecimento e outros usos de curto prazo, e ainda há um enorme espaço de pesquisa no futuro sobre a tenacidade, resistência ao calor, transparência, propriedades de barreira e até mesmo condutividade elétrica do PLA.
Otimizar o processo de produção da espuma PLA, reduzir o custo do material e promovê-la gradativamente em toda a sociedade é um trabalho importante para as empresas PLA.
